《分子生物学》幻灯片课件.ppt

Chapter 1 Amino Acids to Proteins从氨基酸到蛋白质;Chapter 1 Amino Acids to Proteins;Chapter 1 Amino Acids to Proteins; 红细胞含有大量携氧的血红蛋白;1.1 Protein Composition@;The twenty amino acids and abbreviation;Structures of hydrophobic amino acids;Structures of the hydrophilic amino acids;Structures of acidic and basic amino acids;20种氨基酸三字符必需记住：;The formation of a peptide bond;Partial double bond / 部分双键;由于C=O双键中的π电子云与N原子的未共用电子对发生“电子共振”，共振产生的结果：限制绕肽键自由旋转而产生键的平均化。;Rigid and flexible bonds;肽键平面:由于肽键具有部分双键的性质，使参与肽键构成的六个原子被束缚在同一平面上，这一平面称为肽平面(peptide plane);N-terminus and C-terminus ;1.2 Protein Conformations@ ;1.2.1 Describing Protein Structure;(1)蛋白质的二级(Secondary structure)结构;; 从N-末端出发，每个氨基酸残基的 N-H 与前面隔三 个氨基酸残基的C=O 形成氢键，这样构成的由一个 氢键闭合的环，包含--??个原子;(2)β sheet ;α-碳原子总是处于折叠的角上，氨基酸的R基团交替分布在片层的两侧。 侧链(Cα-C键)几乎垂直于折叠片平面。;Parallel and antiparallel β sheets; 永久性卷发（烫发）原理： ?-角蛋白在湿热条件下伸展为?-构象，当涂上氧化剂使很多的二硫键交联，因此当外力解除后，肽链又恢复原状。;（3）蛋白质的β -转角(β-turn);β-turn的特征： ?主链骨架本身以大约180°回折; ? 在回折部分，涉及四个氨基酸残基; ? 弯曲处第一个AA残基的 C=O 与第四个AA残基的 N-H之间形成氢键，使-转角成为比较稳定的结构。 ;（4）β 凸起： 在β 折叠的一条多肽链中插入额外的残基所形成的结构。 （5）无规则卷曲（randon coil) 无规则卷曲或称卷曲(coil)，泛指不能被归入如折叠片或螺旋的明确的二级结构的多肽区段。具有明确而稳定的结构，帮助蛋白质形成三维空间上每维都具周期性结构。;Pr主要二级结构;超二级结构（supersecondary structure）;结构域 ;(3)Tertiary structure / 三级结构;(4)Quaternary structure ;亚基（subunit）就是指参与构成蛋白质四级结构、 每条具有三级结构的多肽链。;Please note here, if a protein has only one polypeptide chain, the highest level it can have is structure.Only when a protein has more than one polypeptide chain, can it have quaternary structure.;let’s examine what physical interactions happen in the process of protein folding. ;1) Covalent bond / 共价键;Covalent bond / 共价键;Covalent bond disulfide bond;2) Hydrogen bond / 氢键;氢键（hydrogen bond）的形成常见于连接在一 电负性很强的原子上的氢原子，与另一电负性很强的原子之间，如 C=O ┅┅ H-N。;Hydrogen bond;Na +11;Glu;4) Van der Waals forces / 范德华力;Van der Waals forces vs. Ionic bond;Van der Waals forces vs. hydrogen bond;5) Hydrophobic interaction;Nonpolar molecules a